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        中国科学院东北地理与农业生态研究所,是中国科学院设在东北地区的综合性地理学、农学、生态学、环境科学与技术研究机构和人才培养基地,于2002年由原中国科学院长春地...
      • 历任领导
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      现任领导
      • 姜明

        所长

      • 王宗明

        党委书记
        副所长

      • 项尚

        纪委书记

      • 李向楠

        副所长

      • 李禄军

        副所长

      所长致辞
        中国科学院东北地理与农业生态研究所于2002年3月经中国科学院批准,由成立于1958年的中国科学院长春地理研究所和成立于1978年的中国科学院黑龙江农业现代化研究所整合组建而成,是中国科学院设立在东北地区的综合性地理学、农学、生态学、环境科学与技术研究机构和人才培养基地,2002进入中国科学院知识创新工程序列...
  • 机构设置
    • 直属机构
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      科研系统
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      管理系统
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    • 概况
        东北地理所现有各类职工500余人,80%以上具有研究生学历。历年入选中国工程院院士1人,双聘院士7人,国家百千万、杰青、优青等国家级人才计划10余人,院级人才计划30余人。国家“973计划”、国家重点研发计划、国家科技基础性工作专项、科技基础资源调查专项、国家科技支撑计划等项目首席科学家10余人,国务院政府特殊津贴获得者60余人。
      • 院士
      • 国家基金委人才
      • 院级人才
      • 部委人才
      • 兴土人才
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      • 副高级专业技术人员
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      • 特别研究助理
  • 科研成果
    • 概要
        60年的耕耘,东北地理所取得了累累的科研硕果。创建了我国湿地学科理论体系,揭示我国湿地形成与发育规律、土壤关键过程与生态功能,研发退化沼泽近自然综合恢复关键技术、湿地植被快速恢复技术和湿地苇-蟹/鱼-稻复合生态模式。阐明了黑土演化过程与驱动机制,揭示了黑土退化特征和肥力调控机理,研发了黑土地肥沃耕层构建关键技术、作物高光效新型种植模式、侵蚀黑土综合防治技术、合作研发了“梨树模式”等黑土保护与利用关键核心技术,支撑“黑土粮仓”科技会战。首次克隆了控制大豆开花期的最大位点基因E1以及控制大豆长青春期性状的经典基因J,在国际上率先建立大豆分子设计育种理论体系和最大容量的大豆突变体库;研发和...
      • 获奖
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    • 院地合作
      • 吉林省水文水资源局一行调研东北地理所并签署合作协议
      • 中铁十四局集团到东北地理所开展专题调研
      • 第十届全国玉米育种大会暨中科玉科企联合体年度工作会议在海南乐东县成功召开
      • 黑龙江三江国家级自然保护区管理局党组书记、局长于小东一行调研东北地理所并签署合作协议
      • 兴安盟行政公署副盟长何伟利一行调研东北地理所
      • 东北地理所与吉林省松原市长岭县签署战略合作协议
      国际交流
      • 美国加州大学戴维斯分校William R. Horwath教授来东北地理所访问交流
      • 姜明参加地球观测组织(GEO)2023年会议周及部长级峰会
      • 中国科学院国际杰出学者Damià Barceló教授访问东北地理所
      • 姜明率团访问俄罗斯远东地区科研机构
      • 俄罗斯联邦科学水稻中心一行到东北地理所开展合作交流
      • 中美土壤学会“快速进化中的黑土地科学”研讨会在长春顺利召开
  • 研究生教育
    • 概况
        东北地理所是1978年恢复学位制度后,第一批硕士学位授予单位。现有环境科学与工程、地理学、生态学和农业资源与环境四个一级学科博士后流动站...
      • 导师介绍

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      • 童心探科学 筑梦新时代
      • 东北地理所举办“中国科学院科学节·2022”活动
      • 东北地理所举办第十八届公众科学日系列科普活动
      • 东北地理所举办中科院第四届科学节活动
      • 东北地理所举行中科院第十七届公众科学日活动
      科普文章
      • 【科学大院】达尔文眼中“人类最值得信赖的朋友”,现在的处境有多危险?
      • 【科学大院】2022年中国新补充10343个物种,其中最多的是……
      • 【科学大院】灌木“步步入侵”,草原“何去何从”
      • 【中科院之声】野火对于野草,是敌是友?
      • 【科学大院】亮如白昼的夜里,有些植物处境艰
      • 【科学大院】如何保护黑土?有一个“偷懒”的办法
      科普图片/视频
      • 【哔哩哔哩直播2023中科院跨年演讲】邹文秀:“龙江模式”——保护黑土地 共筑大粮仓
      • 关义新-“用好养好”东北黑土
  • 信息公开
    • 工作信息

      相关规定

      • 信息公开规定
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      • 信息公开目录

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      • 2019年度信息公开工作报告
      • 2018年度信息公开工作报告

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      • 工作机构
      • 监督机构
      主动公开

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      • 人事教育管理

      科学研究

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      财政经费

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      人事人才

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      • 国际会议

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      • 科普知识

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科研动态

东北地理所在蚯蚓对保护性耕作下黑土结构形成和有机碳周转的影响机制方面取得系列进展

来源:黑土有机碳与保护性耕作学科组

来源:黑土有机碳与保护性耕作学科组   |  发布时间:2021-02-02   |  【 大  中  小 】

  蚯蚓是土壤中具有重要生态功能的生物类群。蚯蚓本身及其在土壤活动中形成的生物孔隙大小、数量与连通性影响着土壤团聚体周转,团聚体的形成与崩解又影响着有机碳的矿化分解;同时蚯蚓又影响土壤微生物数量、活性、组成和功能,微生物又影响团聚体的稳定和SOC的累积与矿化。已有研究表明,蚯蚓既能促进土壤有机碳在团聚体中的积累,也会促进有机碳的矿化,增加土壤CO2向大气的排放。保护性耕作实施后土壤中蚯蚓数量显著增加,那么蚯蚓数量的增加如何影响黑土有机碳的变化?这一过程中土壤结构如何响应,与有机碳发生怎样的交互影响?针对上述科学问题,黑土有机碳与保护性耕作学科组以保护性耕作长期定位试验基地(始于2001年)为研究平台,通过原位监测和室内原状土壤培养实验(180天),探究传统耕作和保护性耕作下蚯蚓对黑土结构和有机碳的影响及其机制。 

  长期定位试验结果表明保护性耕作显著增加了土壤蚯蚓数量。保护性耕作土壤平均重量直径和连接性与土壤有机碳呈正相关关系,保护性耕作可以通过不同的路径增加团聚体结构稳定性和孔隙连接性,进而增加土壤有机碳(图1)。培养实验结果发现,添加蚯蚓对土壤CO2排放无显著影响,但添加秸秆后显著增加土壤CO2排放,并且新添加的秸秆在传统耕作和保护性耕作中具有相同的分解速率。与传统耕作相比,蚯蚓活动有利于保护性耕作下黑土有机碳的积累,同时增加了土壤孔隙度、大孔隙平均直径,降低了100-500μm的孔隙数量。结构方程模型模拟得出,保护性耕作下蚯蚓通过影响土壤孔隙度进而影响土壤有机碳含量, 同时得出传统耕作下添加秸秆则可以通过提高土壤团聚体稳定性来增加土壤有机碳含量(图2)。 

  以上研究由东北地理所郭亚飞硕士生(第一作者)、梁爱珍研究员(通讯作者)、张延博士、张士秀副研究员、陈学文副研究员、吴东辉研究员等共同完成。研究结果先后发表在国际土壤和环境科学领域主流学术期刊Soil & Tillage Research, Science of the Total Environment, International Journal of Environmental Research and Public Health和Ecological Indicators上。该研究得到了中国科学院前沿科学重点研究计划项目(拔尖青年科学家)、中国科学院青年创新促进会项目和国家自然科学基金等项目的联合资助。 

  论文信息: 

  1. Yafei Guo, Aizhen Liang*, Yan Zhang, Shixiu Zhang, Xuewen Chen, Shuxia Jia, Xiaoping Zhang, Donghui Wu. Evaluating the contributions of earthworms to soil organic carbon decomposition under different tillage practices combined with straw additions. Ecological Indicators, 2019, 105, 516–524.  

  https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2018.04.046. 

  2. Yafei Guo, Xiaoping Zhang, Yan Zhang, Donghui Wu, Neil McLaughlin, Shixiu Zhang, Xuewen Chen, Shuxia Jia, Aizhen Liang*. Temporal Variation of Earthworm Impacts on Soil Organic Carbon under Different Tillage Systems. International Journal of Environmental Research and Public Health, 2019, 16(11), 1908.  

  https://doi.org/10.3390/ijerph16111908. 

  3. Yafei Guo, Ruqin Fan, Xiaoping Zhang, Yan Zhang, Donghui Wu, Neil McLaughlin, Shixiu Zhang, Xuewen Chen, Shuxia Jia, Aizhen Liang*. Tillage-induced effects on SOC through changes in aggregate stability and soil pore structure. Science of the Total Environment, 2020, 703, 134617.  

  https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.134617. 

  4. Yafei Guo, Ruqin Fan, Neil McLaughlin, Yan Zhang, Xuewen Chen, Donghui Wu, Xiaoping Zhang, Aizhen Liang*. Impacts induced by the combination of earthworms, residue and tillage on soil organic carbon dynamics using 13C labelling technique and X-ray computed tomography. Soil and Tillage Research, 2021, 205, 104737.  

  https://doi.org/10.1016/j.still.2020.104737. 

 


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